Renforcer plutôt que reconstruire : une solution durable pour les infrastructures
Ponts qui fléchissent, poutres fissurées, colonnes affaiblies, dalles surchargées… Face à ces problèmes structurels, la première réaction est souvent : « Il faut démolir et reconstruire. » Pourtant, une solution moderne existe pour renforcer vos ouvrages civils en béton sans les détruire ni perturber leur utilisation : le renforcement par Polymère Renforcé de Fibres de Carbone (PRFC).
Cette technologie de pointe, largement adoptée en génie civil à travers le monde, permet d’augmenter considérablement la capacité portante de structures existantes tout en préservant leur intégrité et leur apparence. Résultat : économies substantielles, délais réduits, et infrastructure renforcée pour des décennies.
Qu’est-ce que le PRFC et comment fonctionne-t-il ?
Le Polymère Renforcé de Fibres de Carbone (PRFC), ou CFRP en anglais (Carbon Fiber Reinforced Polymer), est un matériau composite haute performance constitué de :
- Matrice polymère (généralement époxy)
- Fibres de carbone (tissées ou unidirectionnelles) intégrées dans cette résine
En combinant ces deux éléments, on obtient un matériau extrêmement résistant, léger et durable qui peut être appliqué sur des structures en béton armé, maçonnerie, bois ou acier pour restaurer ou augmenter leur capacité structurale.
En termes simples, on renforce une résine avec des fibres de carbone pour créer une sorte de plâtre structurel, ou d’attelle ultra-résistante, qui vient solidifier un élément affaibli.
Les avantages du PRFC pour des projets de renforcement ?
- Légèreté et flexibilité d’application
Contrairement aux méthodes traditionnelles qui ajoutent du poids et de l’encombrement, le PRFC est extrêmement léger. Les tissus de fibres (wraps) sont malléables et peuvent épouser des formes complexes, permettant de renforcer colonnes, poutres courbes ou surfaces irrégulières sans problème.
- Augmentation significative de la résistance
Le PRFC améliore drastiquement :
- La résistance en flexion (poutres, dalles)
- La résistance au cisaillement (zones critiques)
- La résistance aux chocs et aux charges dynamiques
- La rigidité structurelle globale
- Prévention et contrôle des fissures
En renforçant les zones vulnérables, le PRFC prévient l’apparition de nouvelles fissures et stabilise celles existantes, prolongeant la durée de vie de la structure.
- Résistance à la corrosion
Contrairement à l’acier, les fibres de carbone ne rouillent jamais. Un avantage majeur pour les structures exposées aux sels de déglaçage, à l’humidité marine ou aux environnements chimiques agressifs.
- Impact visuel minimal
L’épaisseur ajoutée par le PRFC est négligeable (quelques millimètres). Crucial pour la restauration de bâtiments patrimoniaux ou dans des espaces où l’esthétique doit être préservée.
- Polyvalence des applications
Le PRFC peut prendre plusieurs formes selon les besoins :
- Tissus et feuilles (wraps)
- Tiges
- Lamelles
- Cordage
Cette flexibilité permet de renforcer pratiquement n’importe quel élément structurel : murs, dalles, poutres, colonnes, ouvertures, etc.
Tabeau comparatif – Types de renfort externe
| Matériau | Avantages | Désavantages |
| Acier (Plaques, Cornière, Poutres, Colonnes, Gaines) | Faible coût d’achat
Disponibilité Méthodes de conception connues |
Poids propres importants
Mise en place difficile et longue Perte de dégagement Espace requis important Fabrication et équipement de levage requis Entretien élevé |
| Polymère Renforcé de Fibres de Carbone (PRFC) | Faible poids propre
Mise en place rapide et peu coûteuse Maintien du dégagement Travaux avec accès limités Peu d’entretien Absence de corrosion |
Solution matérielle à forte exigence technique
Installation par main d’œuvre qualifiée |
Applications concrètes du PRFC en génie civil
Poutres et dalles
Augmentation de la capacité en flexion pour supporter des charges accrues sans reconstruction. Idéal lorsque la vocation d’un bâtiment.
Exemple : dans le cadre de la transformation d’un ancien CHSLD en maison des naissances Marie-Paule-Lanthier, de nouveaux bains destinés aux accouchements ont été installés. Comme ces bains remplis d’eau représentent une charge importante pour la structure existante, Atwill-Morin a renforcé les poutres avec des lamelles afin d’assurer une capacité portante suffisante et une performance durable.
Ponts
Renforcement de tabliers et poutres de ponts pour prolonger leur durée de vie sans fermeture prolongée. Technique largement utilisée pour les infrastructures routières vieillissantes.
Exemple : Atwill-Morin a pris part au chantier du nouveau pont autoroutier de l’Île-aux-Tourtes. Ce projet incluait non seulement la construction du nouveau pont, mais aussi la réfection et le renforcement de l’ancien, qui devait supporter une charge plus élevée qu’à la normale pendant la durée des travaux.
Pour renforcer les poutres, nous avons appliqué des lanières verticales et horizontales sous la semelle afin d’améliorer la capacité en flexion et en traction. Des lanières en diagonale ont aussi été ajoutées pour contrôler le cisaillement, car les fissures se développent souvent en angle.
L’installation du système de fibre de carbone sur des poutres a ainsi permis d’améliorer la résistance et la durée de vie du pont existant, en attendant que le nouveau pont soit en fonction.
Pionniers de la réparation de PRFC en Amérique du Nord
Parfois, le PRFC déjà en place doit être réparé, un travail qui exige une expertise pointue que maîtrise pleinement Atwill-Morin.
Exemple : Durant des travaux sur un pont, deux collisions avec une barge ont endommagé le PRFC existant. Nous sommes alors intervenues pour effectuer les travaux correctifs nécessaires.
Au-delà des bris causés par un impact, il arrive aussi qu’une structure renforcée en PRFC dépasse sa capacité prévue. Atwill Morin possède les connaissances et le savoir-faire pour rétablir la performance du renfort.
Que vous soyez gestionnaire d’actifs publics ou entrepreneur en construction, nos experts sont disponibles pour évaluer vos besoins et vous proposer une solution de renforcement adaptée.
Contactez Atwill-Morin dès aujourd’hui pour une consultation.
